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2020 年度 実績報告書

海域固有のバイオセメントを用いた、環境負荷の無い革新的な海洋環境保全に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K05695
研究機関和歌山工業高等専門学校

研究代表者

楠部 真崇  和歌山工業高等専門学校, 生物応用化学科, 准教授 (40403761)

研究分担者 林 和幸  和歌山工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (30587853)
青木 仁孝  和歌山工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (80775809)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード海洋性細菌 / バイオセメント / 海洋環境保全 / ブルーカーボン / SDGs14
研究実績の概要

【研究の目的】我々は海洋性微生物群により海底砂粒子間に炭酸カルシウムを析出させ、砂を固化するバイオセメンテーション技術を応用し、バイオセメントから海藻を発芽させる研究を実施した。本技術は、藻場造成予定地の砂等を固化し、もとの場所に戻すため、環境負荷が極めて低く、持続可能な順化に期待できる。本研究では、海洋性材料を用いた(1)バイオセメント試作と特性評価試験、バイオセメントからの(2)海藻発芽条件検討、沈設後の継続的な(3)生物環境改善調査と定量的評価について実施した。本手法による、海藻の再生はこれまで実施された例がなく、革新的な研究課題であり、海洋環境を理解する上で極めて重要な知見が得られると考えている。
【研究実施結果】(1)バイオセメント試作と特性評価試験:藻場造成適地としている和歌山県日高郡沿岸海域の海砂より迂海洋性ウレアーゼ生産菌を単離した。この菌株を用いて作成したバイオセメントの強度は約450kPaであることがわかった。
(2)海藻発芽条件の検討:10℃での発芽試験を実施したところ、100%の発芽を確認した。しかしながら、生長と定着率は低く50%程度が残った。
(3)生物環境改善調査と定量的評価:主に潜水での観察を毎月実施し、生物の様子や海草の繁殖状態について調査を行なった。本研究期間での推移は特に顕著な差が現れず、今後継続した調査が必要である。
今研究期間の中で、バイオセメントの開発とその環境影響について確認をとることができた。また、アマモはバイオセメントより発芽可能である確実な結果を得ることができた。今後は、実海域での定着率を向上することを目標に継続した取り組みを実施する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] バイオセメントによる次世代の海洋環境保全2020

    • 著者名/発表者名
      中嶋夢生, 花田雅司, 青木仁孝, 楠部 真崇
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 4 ページ: 89-92

  • [雑誌論文] Isolation of Acinetobacter sp. strain WKDN with capacity for aerobic denitrification and CaCO3 biomineralization and its potential application in dissolved Zn removal2020

    • 著者名/発表者名
      Masataka Aoki, Takuya Noma, Nobuo Araki, Takashi Yamaguchi, Masataka Kusube, Kazuyuki Hayashi
    • 雑誌名

      Desalination and Water Treatment

      巻: 194 ページ: 172-179

    • DOI

      10.5004/dwt.2020.25843

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Research on innovative marine environmental conservation with no environmental impact using marine bio-cement2020

    • 著者名/発表者名
      Masataka Kusube
    • 雑誌名

      Impact

      巻: 3 ページ: 57-59

    • DOI

      10.21820/23987073.2020.3.57

    • 査読あり
  • [学会発表] アマモ場底質に必要な細菌叢と成分分析2020

    • 著者名/発表者名
      園部琢己、中嶋夢生、北野剛志、園山芳充、楠部真崇
    • 学会等名
      超異分野学会

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公開日: 2021-12-27  

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